フレキシブル基板の貼り付け装置及び貼り付け方法、並びに貼り付けプログラム
【課題】関連技術としてのＦＰＣの貼り付け装置に比べて低コストで高効率にＦＰＣの貼り付け作業を行うことができるＦＰＣの貼り付け装置を提供する。
【解決手段】第１のＹ駆動軸９の動作により、第１の搬送ヘッド１がＦＰＣ供給部２から位置補正部４へＦＰＣ３を搬送する。位置補正部４はＦＰＣ３を外形規制してＦＰＣ３の位置を補正する。第２のＹ駆動軸１０の動作により、第２の搬送ヘッド５は、第１の搬送ヘッド１の動作と同期して、位置補正部４から貼り付けプレート６へＦＰＣ３を搬送し、ＦＰＣ３を貼り付けプレート６へ乗せる。また、第１の搬送ヘッド１が位置補正部４からＦＰＣ供給部２まで戻る動作と、第２の搬送ヘッド５がＦＰＣ３を貼り付け終わってから位置補正部４まで戻る動作とを同期させて行う。ＦＰＣ３が搭載された貼り付けプレート６は貼り付けプレート搬送用可動ステージ７によりプレス部８へ移動してプレスされる。
【解決手段】第１のＹ駆動軸９の動作により、第１の搬送ヘッド１がＦＰＣ供給部２から位置補正部４へＦＰＣ３を搬送する。位置補正部４はＦＰＣ３を外形規制してＦＰＣ３の位置を補正する。第２のＹ駆動軸１０の動作により、第２の搬送ヘッド５は、第１の搬送ヘッド１の動作と同期して、位置補正部４から貼り付けプレート６へＦＰＣ３を搬送し、ＦＰＣ３を貼り付けプレート６へ乗せる。また、第１の搬送ヘッド１が位置補正部４からＦＰＣ供給部２まで戻る動作と、第２の搬送ヘッド５がＦＰＣ３を貼り付け終わってから位置補正部４まで戻る動作とを同期させて行う。ＦＰＣ３が搭載された貼り付けプレート６は貼り付けプレート搬送用可動ステージ７によりプレス部８へ移動してプレスされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フレキシブル基板（以下、簡単に、ＦＰＣとも言う）を表面実装するＳＭＴ（Surface Mount Technology：表面実装技術）に係り、特に、複数のＦＰＣを貼り付けプレートに貼り付けて表面実装するためのフレキシブル基板の貼り付け装置、及び貼り付け方法、並びに該方法をコンピュータに実行させるの貼り付けプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）のＳＭＴに関しては、従来より、粘着性の貼り付け面を持つ貼り付けプレートに複数個のＦＰＣを並べて貼り付け、個々の貼り付けプレートごと一括して半田印刷や部品搭載やリフロー等の各工程を順番に通過させてＦＰＣの表面実装を行っている。これらの各工程においては、貼り付けプレートにＦＰＣを貼り付ける作業は、作業者が手作業によって実施するか、又は、画像処理装置による画像認識によって行われている。画像処理装置を用いて表面実装を行う場合は、画像処理機能と画像処理結果とに基づいて水平面内のＦＰＣの位置補正を行いながら、ＦＰＣの表面実装を自動的に行っている。
【０００３】
図６は、本願発明の関連技術に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を概略示す平面図である。図６において、搬送ヘッド３１は、Ｘ駆動軸３６とＹ駆動軸３７とによってＸ−Ｙ方向へ自在に移動できるように構成されている。すなわち、この搬送ヘッド３１は、Ｘ駆動軸３６とＹ駆動軸３７とによって平面上の所望の方向へ移動しながら、ＦＰＣ３３をＦＰＣ供給部３２から吸着して持ち上げ、そのＦＰＣ３３をカメラ認識部３４の上部へ搬送する。そして、カメラ認識部３４によってＦＰＣ３３のパターンを画像認識し、さらに所定の位置とのズレ量を演算処理によって求めて位置補正を行った後、搬送ヘッド３１を貼り付けプレート３５の上部へ移動させて、ＦＰＣ３３を貼り付けプレート３５の表面の所定位置へ貼り付ける。このようにして、複数のＦＰＣ３３を貼り付けプレート３５の表面へ順次貼り付けて行く。
【０００４】
関連技術としてのＦＰＣの貼付け装置は、例えば、特許文献１等に開示されている。この技術によれば、搬送ヘッドがＸ−Ｙ方向へ移動することでＦＰＣを吸着・搬送しながら、途中の仮置きテーブル上にＦＰＣを仮置きし、画像認識によってＦＰＣの位置補正を行う。そして、その後に、再度、搬送ヘッドによってＦＰＣを吸着・搬送して貼り付けプレートの上部へ貼り付けて行く。これによって、ＦＰＣの位置は事前に補正されて貼り付けプレートの上部へ搬送されるので、多数のＦＰＣを貼り付けプレートの表面へ正確に貼り付けることができる。
【０００５】
また、複数の回路基板（ＦＰＣ）が収納されたトレイから回路基板接続装置へＦＰＣを順次供給する回路基板供給装置に関する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、１枚の予備のＦＰＣをトレイから予備置き台へ搬送する第１の工程と、予備置き台に置かれている１枚のＦＰＣを回路基板接続装置へ搬送する第２の工程とをそれぞれ独立して行っている。このようにして２つの工程を連続して行うことにより、トレイから回路基板接続装置へＦＰＣを供給する作業の稼働率を向上させることができるので、回路基板接続装置の作業効率を改善させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８９１４２号公報
【特許文献２】特開平０９−２８３９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記関連技術としてのＳＭＴによる実装方法にあっては、貼り付けプレートにＦＰＣを貼り付ける作業を手作業で行っているため、貼り付け作業の人件費が嵩んで加工コストが高くなってしまう虞がある。また、ＦＰＣの位置補正を画像認識処理によって行っているために、ＳＭＴ装置の構成が複雑になると共に高額な設備投資が必要となり、採算性の面で課題が残る。また、ＦＰＣの貼り付け作業を自動機で実施する場合は、トレイ供給部よりＦＰＣを吸着して取って画像処理部へ搬送し、カメラによってＦＰＣのパターンを撮像して画像処理を実施して位置補正を行い、貼り付け部へＦＰＣを搬送して貼り付けプレートへ貼り付けるという一連の作業を順番に繰り返すため、生産工程の時間が比較的長くなってしまう。
【０００８】
また、図６に示す技術や特許文献１の技術によるＦＰＣの貼り付け装置においては、ＦＰＣ３３をＦＰＣ供給部３２からカメラ認識部３４へ搬送して画像認識処理を行い、ＦＰＣ３３のθズレ及び水平方向のズレを補正している。そして、その後にＦＰＣ３３を貼り付けプレート３５へ搬送して貼り付け作業を行うという一連の動作を繰り返えしている。このため、ＦＣＰ３３をＦＰＣ供給部３２より取り上げてから貼り付けプレート３５へ貼り付けるまでの搬送時間が比較的長くかかってしまう。さらに、カメラ認識部３４においてカメラを使用して、画像の取り込みと画像処理とによってＦＰＣ３３の位置補正を行うため、カメラユニット、画像処理ユニット、及び画像処理結果に対応した位置を補正する機構を備える必要がある。このため、ＦＰＣの貼り付け装置の設備コストが比較的高額になってしまう。
【０００９】
また、特許文献２の技術においては、ＦＰＣをトレイから予備置き台へ搬送する第１の工程と、ＦＰＣを予備置き台から回路基板接続装置へ搬送する第２の工程とをそれぞれ独立して行っているが、２つの工程が同期して行われているわけではないので、各工程間に待ち時間が発生する虞がある。言い換えると、第１の工程から第２の工程へ引き継ぐ過程において時間待ちが発生する虞がある。したがって、トレイから回路基板接続装置へＦＰＣを供給する作業の稼働率をさらに向上させる余地が残っている。言い換えると、ＦＰＣの搬送作業の稼動効率をさらに改善させる余地が残っている。
【００１０】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、関連技術としてのフレキシブル基板の貼り付け装置に比べて低コストで高効率にフレキシブル基板の貼り付け作業を行うことができるフレキシブル基板の貼り付け装置及び貼り付け方法、並びにその方法をコンピュータに実行させるフレキシブル基板の貼り付けプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、この発明の第１の構成は、フレキシブル基板を貼り付けプレートに貼り付けるための貼り付け装置に係り、フレキシブル基板が収納されたフレキシブル基板供給部から、そのフレキシブル基板の位置補正を行う位置補正部までフレキシブル基板を搬送する第１の搬送手段と、位置補正部で位置補正されたフレキシブル基板を、その位置補正部から貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送手段とを備え、第１の搬送手段と第２の搬送手段は、それぞれ、互いに独立した駆動系によって同期動作を行うことを特徴としている。
【００１２】
この発明の第２の構成は、フレキシブル基板を貼り付けプレートに貼り付ける貼り付け方法に係り、フレキシブル基板が収納されたフレキシブル基板供給部から、そのフレキシブル基板の位置補正を行う位置補正部までフレキシブル基板を搬送する第１の搬送工程と、位置補正部で位置補正されたフレキシブル基板を、その位置補正部から貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送工程とを有し、第１の搬送工程と第２の搬送工程は、それぞれ、互いに独立した駆動系によって同期動作を行うことを特徴としている。
【００１３】
この発明の第３の構成は、フレキシブル基板の貼り付け方法をコンピュータに実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によるフレキシブル基板の貼り付け装置によれば、フレキシブル基板をフレキシブル基板供給部から位置補正部まで搬送する第１の搬送工程と、フレキシブル基板を位置補正部から貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送工程とを、同時に同期させながら実行している。したがって、フレキシブル基板をフレキシブル基板供給部から貼り付けプレートまで搬送して所望の位置に貼り付ける時間を短縮化することができる。また、フレキシブル基板の位置補正を画像処理によって行うことなく、フレキシブル基板の外形規制によって自動的に位置補正を行っているため、比較的低コストな設備でフレキシブル基板の位置補正を行い貼り付けプレートに貼り付けることができる。このようにして、従来、手作業にて実施していたフレキシブル基板の貼り付け作業を、画像処理装置を用いることなく自動化しているので、フレキシブル基板の貼り付け工程における生産加工費を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を概略示す平面図である。
【図２】同貼り付け装置を構成する位置補正部の詳細な構成を示す図であり、（ａ）は平面面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図１に示す貼り付けプレート搬送用可動ステージに搭載された貼り付けプレートにＦＰＣを位置決めして貼り付ける状態を概略示す側面図である。
【図４】図１に示すプレス部の詳細な構成を示す側面図である。
【図５】この発明の実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を概略示す平面図である。
【図６】関連技術に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を概略示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係るＦＰＣ（フレキシブル基板）の貼り付け装置は、ＦＰＣをＦＰＣ供給部から位置補正部まで搬送する第１の搬送動作（第１の搬送工程）と、ＦＰＣを位置補正部から貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送動作（第２の搬送工程）とを、それぞれ独立した２つの駆動軸によって同期させながら同時に行うことを第１の特徴としている。また、ＦＰＣの位置補正を簡易的なＦＰＣの外形規制によって実施することを第２の特徴としている。これにより、関連技術としてのＦＰＣの貼り付け装置に比べて、ＦＰＣの貼り付け作業時間を短くすることができると共に、カメラを含めた画像処理機構や位置補正機構が不要になるので、ＦＰＣの貼り付け装置の低コスト化を図ることができる。以下、図面を参照しながら、この発明に係るＦＰＣの貼り付け装置の実施形態の幾つかについて詳細に説明する。
【実施形態１】
【００１７】
図１は、この発明の実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を示す概念図である。図１において、ＦＰＣ供給部２には、多数のＦＰＣ３が高さ方向（図の紙表方向）に段積みされている。第１の搬送ヘッド１は、第１のＹ駆動軸９に取り付けられていて、ＦＰＣ供給部２と位置補正部４との間を往復できるように構成されている。したがって、第１の搬送ヘッド（第１の搬送手段）１は、第１のＹ駆動軸９によるＹ方向の駆動によって、ＦＰＣ供給部２からＦＰＣ３を１枚ずつ真空吸着して持ち上げ、そのＦＰＣ３を位置補正部４まで搬送することができる。また、位置補正部４は、ＦＰＣ３を１枚ずつ収納して、そのＦＰＣ３の位置を図２で後述する外形規制部によって補正するように構成されている。
【００１８】
第２の搬送ヘッド（第２の搬送手段）５は、第２のＹ駆動軸１０に取り付けられていて、位置補正部４と貼り付けプレート６と間を往復できるように構成されている。したがって、第２の搬送ヘッド５は、第２のＹ駆動軸１０によるＹ方向の駆動によって、位置補正部４にて位置補正されたＦＰＣ３を真空吸着して持ち上げ、そのＦＰＣ３を貼り付けプレート６の上部へ搬送して、図３で後述する位置決め機構によって、ＦＰＣ３を貼り付けプレート６の所定の位置へ貼り付けることができる。
【００１９】
このようにして、第１のＹ駆動軸９によって駆動する第１の搬送ヘッド１と、第２のＹ駆動軸１０によって駆動する第２の搬送ヘッド５とが、個別に、同期しながら同時に動作することにより、ＦＰＣ供給部２→位置補正部４→貼り付けプレート６のルートでＦＰＣ３を搬送する動作を繰り返えすように構成されている。これによって、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７の上部に載置された貼り付けプレート６の所定の位置へ多数のＦＰＣ３を順番に配置することができる。
【００２０】
また、貼り付けプレート６を載置した貼り付けプレート搬送用可動ステージ７は、例えば、ボールねじ等のＸ駆動軸１１に取り付けられていて、ガイドレール１１ａ、１１ａに案内されて、そのＸ駆動軸１１によってプレス部８へ往復移動できるように構成されている。したがって、貼り付けプレート６に所定の数量のＦＰＣ３が配置されると、その貼り付けプレート６が載置された貼り付けプレート搬送用可動ステージ７は、Ｘ駆動軸１１によるＸ方向への駆動によってプレス部８へ移動し、貼り付けプレート６の全体が平面台にてプレスされるように構成されている。
【００２１】
次に、図１に示す位置補正部４が、ＦＰＣ３の位置を外形規制することによって位置補正を行う構成について詳細に説明する。図２は、図１に示す位置補正部４の詳細な構成を示す図であり、（ａ）は平面図、また、（ｂ）は側面図を示している。
【００２２】
図２に示す位置補正部４は、例えば樹脂板等で形成した冶具として構成されていて、外形規制部１４は、上方向から見るとＦＰＣ３の外形と同じ形状に掘り込んである。すなわち、治具底面部１４ａではＦＰＣ３の外形と同じ寸法の外形であり、冶具入口部１９は治具底面部１４ａより大きくなっていてＦＰＣ３と相似形であり、冶具入口部１９から治具底面部１４ａまでの側面１３は傾斜角度が３０度程度に傾斜している。また、治具底面部１４ａの底部には、冶具入口部１９から滑り落ちてきたＦＰＣ３を治具底面部１４ａに吸着保持するための真空吸着口２０が形成されている。
【００２３】
このように構成された位置補正部４において、治具入口部１９へＦＰＣ３を落下させ、そのＦＰＣ３を治具底面部１４ａの真空吸着口２０より吸着する。これにより、ＦＰＣ３が治具底面部１４ａに落下する際に、治具の傾斜した側面１３の側壁によって自動的に目的位置（つまり、治具底面部１４ａ）まで落下する。そして、ＦＰＣ３は、治具底面部１４ａの寸法（つまり、外形規制部１４の寸法）に規制されて位置が補正され、所定の位置に位置決めされる。
【００２４】
次に、ＦＰＣ３を貼り付けプレート６の所定の位置へ貼り付けるための位置決め機構について説明する。図３は、図１に示す貼り付けプレート搬送用可動ステージ７に搭載された貼り付けプレート６にＦＰＣ３を位置決めして貼り付ける状態を示す概念図である。すなわち、図３に示すように、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７には、貼り付けプレート６を貫通するように位置決めピン１２が所定の間隔で立てられている。一方、ＦＰＣ３の両端部分には、２つの位置決めピン１２の間隔と等しい間隔で位置決め穴１８が形成されている。
【００２５】
したがって、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７に搭載された貼り付けプレート６の上部に存在する第２の搬送ヘッド５から落下したＦＰＣ３の両端の位置決め穴１８は、図３に示すように、貼り付けプレート６に突き出た２つの位置決めピン１２に落とし込まれる。このようにして、ＦＰＣ３を貼り付けプレート６の所定の位置へ配置してＦＰＣ３の位置決めを行うことができる。
【００２６】
次に、図１に示すプレス部８の構成について説明する。図４は、図１に示すプレス部８の詳細な構成を示す側面図である。プレス部８は、可動プレス部８ａと固定プレス部８ｂとを備えていて、固定プレス部８ｂに対して可動プレス部８ａが図の矢印Ｂの方向へ移動してプレスが行われるように構成されている。したがって、Ｘ駆動軸１１によってプレス部８の内部へ移動してきた貼り付けプレート搬送用可動ステージ７が固定プレス部８ｂの上部位置に配置されると、可動プレス部８ａが図の矢印Ｂの方向へ移動して、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７に搭載された貼り付けプレート６へＦＰＣ３をプレスする。なお、可動プレス部８ａ側のスプリング８ｃは、可動プレス部８ａがＦＰＣ３と貼り付けプレート６を押圧したときの衝撃を吸収するためのショック吸収機構である。
【００２７】
上述のようにしてプレス部８によってＦＰＣ３と貼り付けプレート６とがプレスされると、ＦＰＣ３は、図３に示すようにあらかじめ設けられている位置決め穴１８が位置決めピン１２に案内されて自動的に位置補正され、貼り付けプレート６の表面に正確に貼り付けられることになる。
【００２８】
以上、ＦＰＣの貼り付け装置についての構成を詳細に述べたが、貼り付けプレート６と貼り付けプレート６を載置するための貼り付けプレート搬送用可動ステージ部７の構成については、当業者にとって周知の構成内容であり、かつ、本発明とは直接的には関係ないので、その詳細な構成については説明を省略する。
【００２９】
次に、図１に示すＦＰＣの貼り付け装置の動作について、図２、図３、及び図４を参照しながら詳細に説明する。図１において、ＦＰＣ供給部２には多数のＦＰＣ３が高さ方向に段積みされている。また、第１の搬送ヘッド１は、第１のＹ駆動軸９に取り付けられていて、その第１のＹ駆動軸９によってＦＰＣ供給部２と位置補正部４との間を直線的に往復できるようになっている。したがって、第１の搬送ヘッド１は、ＦＰＣ供給部２に段積みされている一番上面のＦＰＣ３を真空吸着して持ち上げて位置補正部４まで搬送する。
【００３０】
第１の搬送ヘッド１は、位置補正部４の上部において真空吸着力を解除すると、ＦＰＣ３が位置補正部４の冶具入口部１９へ落下する。すなわち、図２に示すように、冶具入口部１９はＦＰＣ３の外形より大きい相似形になっていて、その冶具入口部１９から傾斜したテーパ状の側面１３の底部がＦＰＣ３の外形と同じ大きさの冶具底面部１４ａとなっている。したがって、冶具入口部１９へ落下したＦＰＣ３は、傾斜した側面１３に沿って冶具底面部１４ａまで落ち込むので、ＦＰＣ３は、真空吸着口２０からの真空引きによって冶具底面部１４ａにおいて外形規制されて正確に位置が補正される。
【００３１】
さらに詳しく述べると、位置補正部４によるＦＰＣ３の外形規制は次のようにして行われる。ＦＰＣ３の外形と同形に掘り込みのある治具入口部１９へ、第１の搬送ヘッド１からＦＰＣ３を落下させ、治具底面部１４ａの下部に設けられた真空吸着口２０より真空引きを行う。これによって、ＦＰＣ３は、治具底面部１４に落下する際に、治具入口部１９から傾斜した側面１３によって、自動的に治具底面部１４ａの水平面内において所定の位置に補正される。
【００３２】
また、第２の搬送ヘッド５は、第２のＹ駆動軸１０に取り付けられていて、この第２のＹ駆動軸１０によって位置補正部４と貼り付けプレート部６との間を直線的に往復できるようになっている。したがって、第２の搬送ヘッド５は、位置補正部４にて位置補正されたＦＰＣ３を真空吸着して持ち上げ、このＦＰＣ３を貼り付けプレート６の上部へ搬送する。そして、図３に示すように、このＦＰＣ３の両端の位置決め穴１８が、貼り付けプレート６に突き出た２つの位置決めピン１２に落とし込まれる。これによって、ＦＰＣ３は貼り付けプレート６の所定の位置へ配置される。
【００３３】
このとき、第１の搬送ヘッド１も、同時に、ＦＰＣ供給部２に段積みされている多数のＦＰＣ３の中から一番上段のＦＰＣ３を真空吸着して持ち上げ、そのＦＰＣ３を位置補正部４まで搬送する。
【００３４】
このような、ＦＰＣ供給部２→位置補正部４→貼り付けプレート６へのＦＰＣ３の搬送動作を、第１の搬送ヘッド１と第２の搬送ヘッド５とが同期しながら連携して繰り返し、貼り付けプレート６の所定の部分へ順番にＦＰＣ３を乗せて行く。
【００３５】
そして、必要な個数のＦＰＣ３を貼り付けプレート６へ乗せ終わると、貼り付けプレート６が載置された貼り付けプレート搬送用可動ステージ７は、Ｘ駆動軸１１によってプレス部８の位置へ移動する。これによって、図４に示すように、ＦＰＣ３が載せられた貼り付けプレート６の全体部分が、プレス部８によって上側より平面全体でプレスされる。
【００３６】
すなわち、プレス部８と貼り付けプレート６が載置された貼り付けプレート搬送用可動ステージ７との配置関係は図４のようになる。これにより、プレス部８によってプレスが行われると、ＦＰＣ３は、あらかじめ２個設けられた位置決め穴１８が位置決めピン１２に案内されて自動的に位置補正され、貼り付けプレート６へ密着して貼り付けられることになる。
【００３７】
すなわち、実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置の動作について要約すると、第１の搬送ヘッド１がＦＰＣ供給部２から位置補正部４までＦＰＣ３を搬送すると、位置補正部４は、ＦＰＣ３を外形規制してＦＰＣ３の位置を補正する。また、第２の搬送ヘッド５は、第１の搬送ヘッド１の動作と同期して、位置補正部４から貼り付けプレート６上へＦＰＣ３を搬送して、そのＦＰＣ３を貼り付けプレート６へ乗せる。
【００３８】
また、図３に示すように、貼り付けプレート６は、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７の上面に乗せられている。したがって、ＦＰＣ３が位置決めピン１２にガイドされて貼り付けプレート６の表面に乗せられると、図４に示すようにプレス部８へ引き込まれ、貼り付けプレート６の上面全体がプレス部８によってプレスされて、ＦＰＣ３が貼り付けプレート６に密着固定される。
【００３９】
このように、ＦＰＣ供給部２から貼り付けプレート６へＦＰＣ３を搬送して貼り付けプレート６へ貼り付ける一連の動作において、ＦＰＣ供給部２から位置補正部４へのＦＰＣ３の搬送と、位置補正部４から貼り付けプレート６へのＦＰＣ３の搬送とを同期させて行っている。
【００４０】
また、第１の搬送ヘッド１が位置補正部４からＦＰＣ供給部２まで戻る動作と、第２の搬送ヘッド５がＦＰＣ３を貼り付け終わってから位置補正部４まで戻る動作とを同期させて行っている。
【００４１】
このようにして、実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置では、ＦＰＣ供給部２から位置補正部分４までの搬送動作と、位置補正部分４から貼り付けプレート６までの搬送動作とを、独立した２つの駆動軸（すなわち、第１のＹ駆動軸９と第２のＹ駆動軸１０）で同時に同期して行っている。また、位置補正部４におけるＦＰＣ３の位置補正を、ＦＰＣ３の外形規制によって実施している。このような一連の動作を行うことにより、従来から用いられている一般的なＦＰＣの貼り付け装置に対して、比較的低コストで、かつ処理能力の高いＦＰＣの貼り付け装置を実現することができる。
【実施形態２】
【００４２】
図５は、この発明の実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を示す概念図である。図５に示すの実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置は、図１に示すの実施形態１の構成と異なる要素のみ符合が変えてある。
【００４３】
すなわち、図５に示すの実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置は、ＦＰＣ供給部２２、第１の搬送ヘッド２１、位置補正部２４、及び第２の搬送ヘッド２５が、それぞれ、複数個（図では２個）で構成されている点が図１に示す実施形態１と異なっている。なお、複数個で構成された第１の搬送ヘッド２１及び第２の搬送ヘッド２５は、それぞれ１個の第１のＹ駆動軸及び第２のＹ駆動軸によって駆動される。
【００４４】
このような構成のＦＰＣの貼り付け装置によれば、図５を参照すると、ＦＰＣ供給部２２には２組のＦＰＣ３が段積みされているので、第１の搬送ヘッド２１は、同時に２個のＦＰＣ３をＦＰＣ供給部２２から位置補正部２４へ搬送することができる。また、位置補正部２４は、２個の外形規制部を備えているので、同時に２個のＦＰＣ３の位置補正を行うことができる。
【００４５】
さらに、第２の搬送ヘッド２５は、第１の搬送ヘッド２１の搬送動作と同期して、同時に２個のＦＰＣ３を位置補正部２４から貼り付けプレート６へ搬送することができる。なお、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７が、貼り付けプレート６に配置された複数のＦＰＣ３をプレス部９へ搬送してプレスを行う動作は図１に示す実施形態１と同じである。
【００４６】
すなわち、実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置は、第１の搬送ヘッド２１と第２の搬送ヘッド２５が同期して、ＦＰＣ供給部２２→位置補正部２４→貼り付けプレート６へ２つの（複数の）ＦＰＣ３を同時に搬送することができる。これによって、実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置に比べてさらに生産効率を改善することができる。
【００４７】
言い換えると、実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置では、第１の搬送ヘッド２１及び第２の搬送ヘッド２５にはそれぞれ複数個のヘッドが設置されている。したがって、ヘッドの個数が２個であれば２倍の生産効率、ヘッドの個数がＮ個であればＮ倍の生産効率が得られる。
【００４８】
なお、前述したＦＰＣの貼り付け方法は、コンピュータがプログラムを読み込むことによって実現される。したがって、ＦＰＣの貼り付け方法の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、前述したＦＰＣの貼り付け方法の各処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk−Red Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk−Red Only Memory）、半導体メモリ等をいう。
【００４９】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的に構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。例えば、第１の搬送ヘッドと第２の搬送ヘッドを２つの独立した駆動系で同期して動作させるのではなく、１つの駆動系によって第１の搬送ヘッドと第２の搬送ヘッドとを別々の工程領域で動作させても良い。言い換えると、１つの駆動系によって第１の搬送ヘッドと第２の搬送ヘッドとを同時に動作させるが、第１の搬送ヘッドにはＦＰＣ供給部から位置補正部までのＦＰＣの搬送を分担させ、第２の搬送ヘッドには位置補正部から貼り付けプレートまでのＦＰＣの搬送を分担させても良い。これにより、実質的には第１の搬送ヘッドと第２の搬送ヘッドが同期してそれぞれの工程領域のＦＰＣを搬送することになる。また、Ｘ（Ｙ）駆動軸は、ボールねじに限らず、例えば、リニアモータでも良く、要するに、線形性の駆動軸であれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明によるＦＰＣの貼り付け装置は、１枚の基板上に同一の回路パターンが多数形成されている集合基板の製造装置等に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１、２１ 第１の搬送ヘッド
２、２２、３２ ＦＰＣ供給部
３、３３ フレキシブル基板（ＦＰＣ）
４、２４ 位置補正部
５、２５ 第２の搬送ヘッド
６、３５ 貼り付けプレート
７ 貼り付けプレート搬送用可動ステージ
８ プレス部
８ａ プレス可動部
８ｂ プレス固定部
８ｃ スプリング
９ 第１のＹ駆動軸
１０ 第２のＹ駆動軸
１１、３６ Ｘ駆動軸
１２ 位置決めピン
１３ 側面
１４ 外形規制部
１４ａ 冶具底面部
１８ 位置決め穴
１９ 冶具入口部
２０ 真空吸着口
３１ 搬送ヘッド
３４ カメラ認識部
３７ Ｙ駆動軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フレキシブル基板（以下、簡単に、ＦＰＣとも言う）を表面実装するＳＭＴ（Surface Mount Technology：表面実装技術）に係り、特に、複数のＦＰＣを貼り付けプレートに貼り付けて表面実装するためのフレキシブル基板の貼り付け装置、及び貼り付け方法、並びに該方法をコンピュータに実行させるの貼り付けプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）のＳＭＴに関しては、従来より、粘着性の貼り付け面を持つ貼り付けプレートに複数個のＦＰＣを並べて貼り付け、個々の貼り付けプレートごと一括して半田印刷や部品搭載やリフロー等の各工程を順番に通過させてＦＰＣの表面実装を行っている。これらの各工程においては、貼り付けプレートにＦＰＣを貼り付ける作業は、作業者が手作業によって実施するか、又は、画像処理装置による画像認識によって行われている。画像処理装置を用いて表面実装を行う場合は、画像処理機能と画像処理結果とに基づいて水平面内のＦＰＣの位置補正を行いながら、ＦＰＣの表面実装を自動的に行っている。
【０００３】
図６は、本願発明の関連技術に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を概略示す平面図である。図６において、搬送ヘッド３１は、Ｘ駆動軸３６とＹ駆動軸３７とによってＸ−Ｙ方向へ自在に移動できるように構成されている。すなわち、この搬送ヘッド３１は、Ｘ駆動軸３６とＹ駆動軸３７とによって平面上の所望の方向へ移動しながら、ＦＰＣ３３をＦＰＣ供給部３２から吸着して持ち上げ、そのＦＰＣ３３をカメラ認識部３４の上部へ搬送する。そして、カメラ認識部３４によってＦＰＣ３３のパターンを画像認識し、さらに所定の位置とのズレ量を演算処理によって求めて位置補正を行った後、搬送ヘッド３１を貼り付けプレート３５の上部へ移動させて、ＦＰＣ３３を貼り付けプレート３５の表面の所定位置へ貼り付ける。このようにして、複数のＦＰＣ３３を貼り付けプレート３５の表面へ順次貼り付けて行く。
【０００４】
関連技術としてのＦＰＣの貼付け装置は、例えば、特許文献１等に開示されている。この技術によれば、搬送ヘッドがＸ−Ｙ方向へ移動することでＦＰＣを吸着・搬送しながら、途中の仮置きテーブル上にＦＰＣを仮置きし、画像認識によってＦＰＣの位置補正を行う。そして、その後に、再度、搬送ヘッドによってＦＰＣを吸着・搬送して貼り付けプレートの上部へ貼り付けて行く。これによって、ＦＰＣの位置は事前に補正されて貼り付けプレートの上部へ搬送されるので、多数のＦＰＣを貼り付けプレートの表面へ正確に貼り付けることができる。
【０００５】
また、複数の回路基板（ＦＰＣ）が収納されたトレイから回路基板接続装置へＦＰＣを順次供給する回路基板供給装置に関する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、１枚の予備のＦＰＣをトレイから予備置き台へ搬送する第１の工程と、予備置き台に置かれている１枚のＦＰＣを回路基板接続装置へ搬送する第２の工程とをそれぞれ独立して行っている。このようにして２つの工程を連続して行うことにより、トレイから回路基板接続装置へＦＰＣを供給する作業の稼働率を向上させることができるので、回路基板接続装置の作業効率を改善させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８９１４２号公報
【特許文献２】特開平０９−２８３９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記関連技術としてのＳＭＴによる実装方法にあっては、貼り付けプレートにＦＰＣを貼り付ける作業を手作業で行っているため、貼り付け作業の人件費が嵩んで加工コストが高くなってしまう虞がある。また、ＦＰＣの位置補正を画像認識処理によって行っているために、ＳＭＴ装置の構成が複雑になると共に高額な設備投資が必要となり、採算性の面で課題が残る。また、ＦＰＣの貼り付け作業を自動機で実施する場合は、トレイ供給部よりＦＰＣを吸着して取って画像処理部へ搬送し、カメラによってＦＰＣのパターンを撮像して画像処理を実施して位置補正を行い、貼り付け部へＦＰＣを搬送して貼り付けプレートへ貼り付けるという一連の作業を順番に繰り返すため、生産工程の時間が比較的長くなってしまう。
【０００８】
また、図６に示す技術や特許文献１の技術によるＦＰＣの貼り付け装置においては、ＦＰＣ３３をＦＰＣ供給部３２からカメラ認識部３４へ搬送して画像認識処理を行い、ＦＰＣ３３のθズレ及び水平方向のズレを補正している。そして、その後にＦＰＣ３３を貼り付けプレート３５へ搬送して貼り付け作業を行うという一連の動作を繰り返えしている。このため、ＦＣＰ３３をＦＰＣ供給部３２より取り上げてから貼り付けプレート３５へ貼り付けるまでの搬送時間が比較的長くかかってしまう。さらに、カメラ認識部３４においてカメラを使用して、画像の取り込みと画像処理とによってＦＰＣ３３の位置補正を行うため、カメラユニット、画像処理ユニット、及び画像処理結果に対応した位置を補正する機構を備える必要がある。このため、ＦＰＣの貼り付け装置の設備コストが比較的高額になってしまう。
【０００９】
また、特許文献２の技術においては、ＦＰＣをトレイから予備置き台へ搬送する第１の工程と、ＦＰＣを予備置き台から回路基板接続装置へ搬送する第２の工程とをそれぞれ独立して行っているが、２つの工程が同期して行われているわけではないので、各工程間に待ち時間が発生する虞がある。言い換えると、第１の工程から第２の工程へ引き継ぐ過程において時間待ちが発生する虞がある。したがって、トレイから回路基板接続装置へＦＰＣを供給する作業の稼働率をさらに向上させる余地が残っている。言い換えると、ＦＰＣの搬送作業の稼動効率をさらに改善させる余地が残っている。
【００１０】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、関連技術としてのフレキシブル基板の貼り付け装置に比べて低コストで高効率にフレキシブル基板の貼り付け作業を行うことができるフレキシブル基板の貼り付け装置及び貼り付け方法、並びにその方法をコンピュータに実行させるフレキシブル基板の貼り付けプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、この発明の第１の構成は、フレキシブル基板を貼り付けプレートに貼り付けるための貼り付け装置に係り、フレキシブル基板が収納されたフレキシブル基板供給部から、そのフレキシブル基板の位置補正を行う位置補正部までフレキシブル基板を搬送する第１の搬送手段と、位置補正部で位置補正されたフレキシブル基板を、その位置補正部から貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送手段とを備え、第１の搬送手段と第２の搬送手段は、それぞれ、互いに独立した駆動系によって同期動作を行うことを特徴としている。
【００１２】
この発明の第２の構成は、フレキシブル基板を貼り付けプレートに貼り付ける貼り付け方法に係り、フレキシブル基板が収納されたフレキシブル基板供給部から、そのフレキシブル基板の位置補正を行う位置補正部までフレキシブル基板を搬送する第１の搬送工程と、位置補正部で位置補正されたフレキシブル基板を、その位置補正部から貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送工程とを有し、第１の搬送工程と第２の搬送工程は、それぞれ、互いに独立した駆動系によって同期動作を行うことを特徴としている。
【００１３】
この発明の第３の構成は、フレキシブル基板の貼り付け方法をコンピュータに実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によるフレキシブル基板の貼り付け装置によれば、フレキシブル基板をフレキシブル基板供給部から位置補正部まで搬送する第１の搬送工程と、フレキシブル基板を位置補正部から貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送工程とを、同時に同期させながら実行している。したがって、フレキシブル基板をフレキシブル基板供給部から貼り付けプレートまで搬送して所望の位置に貼り付ける時間を短縮化することができる。また、フレキシブル基板の位置補正を画像処理によって行うことなく、フレキシブル基板の外形規制によって自動的に位置補正を行っているため、比較的低コストな設備でフレキシブル基板の位置補正を行い貼り付けプレートに貼り付けることができる。このようにして、従来、手作業にて実施していたフレキシブル基板の貼り付け作業を、画像処理装置を用いることなく自動化しているので、フレキシブル基板の貼り付け工程における生産加工費を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を概略示す平面図である。
【図２】同貼り付け装置を構成する位置補正部の詳細な構成を示す図であり、（ａ）は平面面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図１に示す貼り付けプレート搬送用可動ステージに搭載された貼り付けプレートにＦＰＣを位置決めして貼り付ける状態を概略示す側面図である。
【図４】図１に示すプレス部の詳細な構成を示す側面図である。
【図５】この発明の実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を概略示す平面図である。
【図６】関連技術に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を概略示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明に係るＦＰＣ（フレキシブル基板）の貼り付け装置は、ＦＰＣをＦＰＣ供給部から位置補正部まで搬送する第１の搬送動作（第１の搬送工程）と、ＦＰＣを位置補正部から貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送動作（第２の搬送工程）とを、それぞれ独立した２つの駆動軸によって同期させながら同時に行うことを第１の特徴としている。また、ＦＰＣの位置補正を簡易的なＦＰＣの外形規制によって実施することを第２の特徴としている。これにより、関連技術としてのＦＰＣの貼り付け装置に比べて、ＦＰＣの貼り付け作業時間を短くすることができると共に、カメラを含めた画像処理機構や位置補正機構が不要になるので、ＦＰＣの貼り付け装置の低コスト化を図ることができる。以下、図面を参照しながら、この発明に係るＦＰＣの貼り付け装置の実施形態の幾つかについて詳細に説明する。
【実施形態１】
【００１７】
図１は、この発明の実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を示す概念図である。図１において、ＦＰＣ供給部２には、多数のＦＰＣ３が高さ方向（図の紙表方向）に段積みされている。第１の搬送ヘッド１は、第１のＹ駆動軸９に取り付けられていて、ＦＰＣ供給部２と位置補正部４との間を往復できるように構成されている。したがって、第１の搬送ヘッド（第１の搬送手段）１は、第１のＹ駆動軸９によるＹ方向の駆動によって、ＦＰＣ供給部２からＦＰＣ３を１枚ずつ真空吸着して持ち上げ、そのＦＰＣ３を位置補正部４まで搬送することができる。また、位置補正部４は、ＦＰＣ３を１枚ずつ収納して、そのＦＰＣ３の位置を図２で後述する外形規制部によって補正するように構成されている。
【００１８】
第２の搬送ヘッド（第２の搬送手段）５は、第２のＹ駆動軸１０に取り付けられていて、位置補正部４と貼り付けプレート６と間を往復できるように構成されている。したがって、第２の搬送ヘッド５は、第２のＹ駆動軸１０によるＹ方向の駆動によって、位置補正部４にて位置補正されたＦＰＣ３を真空吸着して持ち上げ、そのＦＰＣ３を貼り付けプレート６の上部へ搬送して、図３で後述する位置決め機構によって、ＦＰＣ３を貼り付けプレート６の所定の位置へ貼り付けることができる。
【００１９】
このようにして、第１のＹ駆動軸９によって駆動する第１の搬送ヘッド１と、第２のＹ駆動軸１０によって駆動する第２の搬送ヘッド５とが、個別に、同期しながら同時に動作することにより、ＦＰＣ供給部２→位置補正部４→貼り付けプレート６のルートでＦＰＣ３を搬送する動作を繰り返えすように構成されている。これによって、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７の上部に載置された貼り付けプレート６の所定の位置へ多数のＦＰＣ３を順番に配置することができる。
【００２０】
また、貼り付けプレート６を載置した貼り付けプレート搬送用可動ステージ７は、例えば、ボールねじ等のＸ駆動軸１１に取り付けられていて、ガイドレール１１ａ、１１ａに案内されて、そのＸ駆動軸１１によってプレス部８へ往復移動できるように構成されている。したがって、貼り付けプレート６に所定の数量のＦＰＣ３が配置されると、その貼り付けプレート６が載置された貼り付けプレート搬送用可動ステージ７は、Ｘ駆動軸１１によるＸ方向への駆動によってプレス部８へ移動し、貼り付けプレート６の全体が平面台にてプレスされるように構成されている。
【００２１】
次に、図１に示す位置補正部４が、ＦＰＣ３の位置を外形規制することによって位置補正を行う構成について詳細に説明する。図２は、図１に示す位置補正部４の詳細な構成を示す図であり、（ａ）は平面図、また、（ｂ）は側面図を示している。
【００２２】
図２に示す位置補正部４は、例えば樹脂板等で形成した冶具として構成されていて、外形規制部１４は、上方向から見るとＦＰＣ３の外形と同じ形状に掘り込んである。すなわち、治具底面部１４ａではＦＰＣ３の外形と同じ寸法の外形であり、冶具入口部１９は治具底面部１４ａより大きくなっていてＦＰＣ３と相似形であり、冶具入口部１９から治具底面部１４ａまでの側面１３は傾斜角度が３０度程度に傾斜している。また、治具底面部１４ａの底部には、冶具入口部１９から滑り落ちてきたＦＰＣ３を治具底面部１４ａに吸着保持するための真空吸着口２０が形成されている。
【００２３】
このように構成された位置補正部４において、治具入口部１９へＦＰＣ３を落下させ、そのＦＰＣ３を治具底面部１４ａの真空吸着口２０より吸着する。これにより、ＦＰＣ３が治具底面部１４ａに落下する際に、治具の傾斜した側面１３の側壁によって自動的に目的位置（つまり、治具底面部１４ａ）まで落下する。そして、ＦＰＣ３は、治具底面部１４ａの寸法（つまり、外形規制部１４の寸法）に規制されて位置が補正され、所定の位置に位置決めされる。
【００２４】
次に、ＦＰＣ３を貼り付けプレート６の所定の位置へ貼り付けるための位置決め機構について説明する。図３は、図１に示す貼り付けプレート搬送用可動ステージ７に搭載された貼り付けプレート６にＦＰＣ３を位置決めして貼り付ける状態を示す概念図である。すなわち、図３に示すように、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７には、貼り付けプレート６を貫通するように位置決めピン１２が所定の間隔で立てられている。一方、ＦＰＣ３の両端部分には、２つの位置決めピン１２の間隔と等しい間隔で位置決め穴１８が形成されている。
【００２５】
したがって、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７に搭載された貼り付けプレート６の上部に存在する第２の搬送ヘッド５から落下したＦＰＣ３の両端の位置決め穴１８は、図３に示すように、貼り付けプレート６に突き出た２つの位置決めピン１２に落とし込まれる。このようにして、ＦＰＣ３を貼り付けプレート６の所定の位置へ配置してＦＰＣ３の位置決めを行うことができる。
【００２６】
次に、図１に示すプレス部８の構成について説明する。図４は、図１に示すプレス部８の詳細な構成を示す側面図である。プレス部８は、可動プレス部８ａと固定プレス部８ｂとを備えていて、固定プレス部８ｂに対して可動プレス部８ａが図の矢印Ｂの方向へ移動してプレスが行われるように構成されている。したがって、Ｘ駆動軸１１によってプレス部８の内部へ移動してきた貼り付けプレート搬送用可動ステージ７が固定プレス部８ｂの上部位置に配置されると、可動プレス部８ａが図の矢印Ｂの方向へ移動して、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７に搭載された貼り付けプレート６へＦＰＣ３をプレスする。なお、可動プレス部８ａ側のスプリング８ｃは、可動プレス部８ａがＦＰＣ３と貼り付けプレート６を押圧したときの衝撃を吸収するためのショック吸収機構である。
【００２７】
上述のようにしてプレス部８によってＦＰＣ３と貼り付けプレート６とがプレスされると、ＦＰＣ３は、図３に示すようにあらかじめ設けられている位置決め穴１８が位置決めピン１２に案内されて自動的に位置補正され、貼り付けプレート６の表面に正確に貼り付けられることになる。
【００２８】
以上、ＦＰＣの貼り付け装置についての構成を詳細に述べたが、貼り付けプレート６と貼り付けプレート６を載置するための貼り付けプレート搬送用可動ステージ部７の構成については、当業者にとって周知の構成内容であり、かつ、本発明とは直接的には関係ないので、その詳細な構成については説明を省略する。
【００２９】
次に、図１に示すＦＰＣの貼り付け装置の動作について、図２、図３、及び図４を参照しながら詳細に説明する。図１において、ＦＰＣ供給部２には多数のＦＰＣ３が高さ方向に段積みされている。また、第１の搬送ヘッド１は、第１のＹ駆動軸９に取り付けられていて、その第１のＹ駆動軸９によってＦＰＣ供給部２と位置補正部４との間を直線的に往復できるようになっている。したがって、第１の搬送ヘッド１は、ＦＰＣ供給部２に段積みされている一番上面のＦＰＣ３を真空吸着して持ち上げて位置補正部４まで搬送する。
【００３０】
第１の搬送ヘッド１は、位置補正部４の上部において真空吸着力を解除すると、ＦＰＣ３が位置補正部４の冶具入口部１９へ落下する。すなわち、図２に示すように、冶具入口部１９はＦＰＣ３の外形より大きい相似形になっていて、その冶具入口部１９から傾斜したテーパ状の側面１３の底部がＦＰＣ３の外形と同じ大きさの冶具底面部１４ａとなっている。したがって、冶具入口部１９へ落下したＦＰＣ３は、傾斜した側面１３に沿って冶具底面部１４ａまで落ち込むので、ＦＰＣ３は、真空吸着口２０からの真空引きによって冶具底面部１４ａにおいて外形規制されて正確に位置が補正される。
【００３１】
さらに詳しく述べると、位置補正部４によるＦＰＣ３の外形規制は次のようにして行われる。ＦＰＣ３の外形と同形に掘り込みのある治具入口部１９へ、第１の搬送ヘッド１からＦＰＣ３を落下させ、治具底面部１４ａの下部に設けられた真空吸着口２０より真空引きを行う。これによって、ＦＰＣ３は、治具底面部１４に落下する際に、治具入口部１９から傾斜した側面１３によって、自動的に治具底面部１４ａの水平面内において所定の位置に補正される。
【００３２】
また、第２の搬送ヘッド５は、第２のＹ駆動軸１０に取り付けられていて、この第２のＹ駆動軸１０によって位置補正部４と貼り付けプレート部６との間を直線的に往復できるようになっている。したがって、第２の搬送ヘッド５は、位置補正部４にて位置補正されたＦＰＣ３を真空吸着して持ち上げ、このＦＰＣ３を貼り付けプレート６の上部へ搬送する。そして、図３に示すように、このＦＰＣ３の両端の位置決め穴１８が、貼り付けプレート６に突き出た２つの位置決めピン１２に落とし込まれる。これによって、ＦＰＣ３は貼り付けプレート６の所定の位置へ配置される。
【００３３】
このとき、第１の搬送ヘッド１も、同時に、ＦＰＣ供給部２に段積みされている多数のＦＰＣ３の中から一番上段のＦＰＣ３を真空吸着して持ち上げ、そのＦＰＣ３を位置補正部４まで搬送する。
【００３４】
このような、ＦＰＣ供給部２→位置補正部４→貼り付けプレート６へのＦＰＣ３の搬送動作を、第１の搬送ヘッド１と第２の搬送ヘッド５とが同期しながら連携して繰り返し、貼り付けプレート６の所定の部分へ順番にＦＰＣ３を乗せて行く。
【００３５】
そして、必要な個数のＦＰＣ３を貼り付けプレート６へ乗せ終わると、貼り付けプレート６が載置された貼り付けプレート搬送用可動ステージ７は、Ｘ駆動軸１１によってプレス部８の位置へ移動する。これによって、図４に示すように、ＦＰＣ３が載せられた貼り付けプレート６の全体部分が、プレス部８によって上側より平面全体でプレスされる。
【００３６】
すなわち、プレス部８と貼り付けプレート６が載置された貼り付けプレート搬送用可動ステージ７との配置関係は図４のようになる。これにより、プレス部８によってプレスが行われると、ＦＰＣ３は、あらかじめ２個設けられた位置決め穴１８が位置決めピン１２に案内されて自動的に位置補正され、貼り付けプレート６へ密着して貼り付けられることになる。
【００３７】
すなわち、実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置の動作について要約すると、第１の搬送ヘッド１がＦＰＣ供給部２から位置補正部４までＦＰＣ３を搬送すると、位置補正部４は、ＦＰＣ３を外形規制してＦＰＣ３の位置を補正する。また、第２の搬送ヘッド５は、第１の搬送ヘッド１の動作と同期して、位置補正部４から貼り付けプレート６上へＦＰＣ３を搬送して、そのＦＰＣ３を貼り付けプレート６へ乗せる。
【００３８】
また、図３に示すように、貼り付けプレート６は、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７の上面に乗せられている。したがって、ＦＰＣ３が位置決めピン１２にガイドされて貼り付けプレート６の表面に乗せられると、図４に示すようにプレス部８へ引き込まれ、貼り付けプレート６の上面全体がプレス部８によってプレスされて、ＦＰＣ３が貼り付けプレート６に密着固定される。
【００３９】
このように、ＦＰＣ供給部２から貼り付けプレート６へＦＰＣ３を搬送して貼り付けプレート６へ貼り付ける一連の動作において、ＦＰＣ供給部２から位置補正部４へのＦＰＣ３の搬送と、位置補正部４から貼り付けプレート６へのＦＰＣ３の搬送とを同期させて行っている。
【００４０】
また、第１の搬送ヘッド１が位置補正部４からＦＰＣ供給部２まで戻る動作と、第２の搬送ヘッド５がＦＰＣ３を貼り付け終わってから位置補正部４まで戻る動作とを同期させて行っている。
【００４１】
このようにして、実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置では、ＦＰＣ供給部２から位置補正部分４までの搬送動作と、位置補正部分４から貼り付けプレート６までの搬送動作とを、独立した２つの駆動軸（すなわち、第１のＹ駆動軸９と第２のＹ駆動軸１０）で同時に同期して行っている。また、位置補正部４におけるＦＰＣ３の位置補正を、ＦＰＣ３の外形規制によって実施している。このような一連の動作を行うことにより、従来から用いられている一般的なＦＰＣの貼り付け装置に対して、比較的低コストで、かつ処理能力の高いＦＰＣの貼り付け装置を実現することができる。
【実施形態２】
【００４２】
図５は、この発明の実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置の構成を示す概念図である。図５に示すの実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置は、図１に示すの実施形態１の構成と異なる要素のみ符合が変えてある。
【００４３】
すなわち、図５に示すの実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置は、ＦＰＣ供給部２２、第１の搬送ヘッド２１、位置補正部２４、及び第２の搬送ヘッド２５が、それぞれ、複数個（図では２個）で構成されている点が図１に示す実施形態１と異なっている。なお、複数個で構成された第１の搬送ヘッド２１及び第２の搬送ヘッド２５は、それぞれ１個の第１のＹ駆動軸及び第２のＹ駆動軸によって駆動される。
【００４４】
このような構成のＦＰＣの貼り付け装置によれば、図５を参照すると、ＦＰＣ供給部２２には２組のＦＰＣ３が段積みされているので、第１の搬送ヘッド２１は、同時に２個のＦＰＣ３をＦＰＣ供給部２２から位置補正部２４へ搬送することができる。また、位置補正部２４は、２個の外形規制部を備えているので、同時に２個のＦＰＣ３の位置補正を行うことができる。
【００４５】
さらに、第２の搬送ヘッド２５は、第１の搬送ヘッド２１の搬送動作と同期して、同時に２個のＦＰＣ３を位置補正部２４から貼り付けプレート６へ搬送することができる。なお、貼り付けプレート搬送用可動ステージ７が、貼り付けプレート６に配置された複数のＦＰＣ３をプレス部９へ搬送してプレスを行う動作は図１に示す実施形態１と同じである。
【００４６】
すなわち、実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置は、第１の搬送ヘッド２１と第２の搬送ヘッド２５が同期して、ＦＰＣ供給部２２→位置補正部２４→貼り付けプレート６へ２つの（複数の）ＦＰＣ３を同時に搬送することができる。これによって、実施形態１に係るＦＰＣの貼り付け装置に比べてさらに生産効率を改善することができる。
【００４７】
言い換えると、実施形態２に係るＦＰＣの貼り付け装置では、第１の搬送ヘッド２１及び第２の搬送ヘッド２５にはそれぞれ複数個のヘッドが設置されている。したがって、ヘッドの個数が２個であれば２倍の生産効率、ヘッドの個数がＮ個であればＮ倍の生産効率が得られる。
【００４８】
なお、前述したＦＰＣの貼り付け方法は、コンピュータがプログラムを読み込むことによって実現される。したがって、ＦＰＣの貼り付け方法の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、前述したＦＰＣの貼り付け方法の各処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk−Red Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk−Red Only Memory）、半導体メモリ等をいう。
【００４９】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的に構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。例えば、第１の搬送ヘッドと第２の搬送ヘッドを２つの独立した駆動系で同期して動作させるのではなく、１つの駆動系によって第１の搬送ヘッドと第２の搬送ヘッドとを別々の工程領域で動作させても良い。言い換えると、１つの駆動系によって第１の搬送ヘッドと第２の搬送ヘッドとを同時に動作させるが、第１の搬送ヘッドにはＦＰＣ供給部から位置補正部までのＦＰＣの搬送を分担させ、第２の搬送ヘッドには位置補正部から貼り付けプレートまでのＦＰＣの搬送を分担させても良い。これにより、実質的には第１の搬送ヘッドと第２の搬送ヘッドが同期してそれぞれの工程領域のＦＰＣを搬送することになる。また、Ｘ（Ｙ）駆動軸は、ボールねじに限らず、例えば、リニアモータでも良く、要するに、線形性の駆動軸であれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明によるＦＰＣの貼り付け装置は、１枚の基板上に同一の回路パターンが多数形成されている集合基板の製造装置等に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１、２１ 第１の搬送ヘッド
２、２２、３２ ＦＰＣ供給部
３、３３ フレキシブル基板（ＦＰＣ）
４、２４ 位置補正部
５、２５ 第２の搬送ヘッド
６、３５ 貼り付けプレート
７ 貼り付けプレート搬送用可動ステージ
８ プレス部
８ａ プレス可動部
８ｂ プレス固定部
８ｃ スプリング
９ 第１のＹ駆動軸
１０ 第２のＹ駆動軸
１１、３６ Ｘ駆動軸
１２ 位置決めピン
１３ 側面
１４ 外形規制部
１４ａ 冶具底面部
１８ 位置決め穴
１９ 冶具入口部
２０ 真空吸着口
３１ 搬送ヘッド
３４ カメラ認識部
３７ Ｙ駆動軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板を貼り付けプレートに貼り付けるための貼り付け装置であって、
前記フレキシブル基板が収納されたフレキシブル基板供給部から、そのフレキシブル基板の位置補正を行う位置補正部まで前記フレキシブル基板を搬送する第１の搬送手段と、
前記位置補正部で位置補正されたフレキシブル基板を、その位置補正部から前記貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送手段とを備え、
前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段は、それぞれ、互いに独立した駆動系によって同期動作を行う構成になされていることを特徴とするフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項２】
前記位置補正部は、前記フレキシブル基板と相似形に形成されてそのフレキシブル基板の外形を規制する外形規制部を備え、その外形規制部によって前記フレキシブル基板の位置を補正することを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項３】
前記外形規制部は、
前記フレキシブル基板より大きい相似形の形状に形成された冶具入口部と、
その冶具入口部から側面がテーパ状に縮小され、前記フレキシブル基板とほぼ同じ大きさの形状に形成された冶具底面部と、
前記冶具入口部に落下して前記テーパ状の側面を滑り落ちた前記フレキシブル基板を真空引きするために、前記冶具底面部に形成された真空吸着口と
を備えていることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項４】
前記貼り付けプレートは、貼り付けプレート搬送用可動ステージの表面に搭載され、
前記貼り付けプレート搬送用可動ステージは、前記貼り付けプレートの所定位置を貫通する位置決めピンを備え、
前記第２の搬送手段から前記貼り付けプレートへ落下した前記フレキシブル基板は、自己に形成された位置決め穴が前記位置決めピンにガイドされて前記貼り付けプレートの表面に配置されることを特徴とする請求項３記載のフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項５】
前記第１の搬送手段は、前記フレキシブル基板供給部から前記位置補正部へ同時に複数個のフレキシブル基板を搬送し、
前記位置補正部は同時に複数個のフレキシブル基板の位置補正を行い、
前記第２の搬送手段は、前記位置補正部から前記貼り付けプレートへ同時に複数個のフレキシブル基板を搬送することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載のフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項６】
フレキシブル基板を貼り付けプレートに貼り付けるための貼り付け方法であって、
前記フレキシブル基板が収納されたフレキシブル基板供給部から、そのフレキシブル基板の位置補正を行う位置補正部まで前記フレキシブル基板を搬送する第１の搬送工程と、
前記位置補正部で位置補正されたフレキシブル基板を、その位置補正部から前記貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送工程とを含み、
前記第１の搬送工程と前記第２の搬送工程は、それぞれ、互いに独立した駆動系によって同期動作を行うことを特徴とするフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項７】
前記第１の搬送工程の終了後、前記位置補正部は、前記フレキシブル基板と相似形に形成されてそのフレキシブル基板の外形を規制する外形規制部によって前記フレキシブル基板の位置を補正することを特徴とする請求項６記載のフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項８】
前記外形規制部が、
前記フレキシブル基板より大きい相似形の形状に形成された冶具入口部へ前記フレキシブル基板を投下する投下工程と、
その冶具入口部から側面がテーパ状に縮小され、前記フレキシブル基板とほぼ同じ大きさの形状に形成された冶具底面部へ前記フレキシブル基板を滑り落とす滑落工程と、
前記冶具底面部へ滑り落ちた前記フレキシブル基板を真空吸着口から真空引きして、そのフレキシブル基板を前記冶具底面部に吸着される吸着工程とによって、
前記フレキシブル基板の位置補正を行うことを特徴とする請求項７記載のフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項９】
前記貼り付けプレートは、貼り付けプレート搬送用可動ステージの表面に搭載され、
前記貼り付けプレート搬送用可動ステージは、前記貼り付けプレートの所定位置を貫通する位置決めピンを備え、
前記第２の搬送工程において前記貼り付けプレートへ落下した前記フレキシブル基板は、自己に形成された位置決め穴が前記位置決めピンにガイドされて前記貼り付けプレートの表面に配置されることを特徴とする請求項８記載のフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項１０】
前記第１の搬送工程において、前記フレキシブル基板供給部から前記位置補正部へ同時に複数個のフレキシブル基板を搬送し、
前記第１の搬送工程の終了後、前記位置補正部が同時に複数個のフレキシブル基板の位置補正を行い、
前記第２の搬送工程において、前記位置補正部から前記貼り付けプレートへ同時に複数個のフレキシブル基板を搬送する
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか一に記載のフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項１１】
請求項６乃至１０の何れか１項記載のフレキシブル基板の貼り付け方法をコンピュータに実行させるフレキシブル基板の貼り付けプログラム。
【請求項１】
フレキシブル基板を貼り付けプレートに貼り付けるための貼り付け装置であって、
前記フレキシブル基板が収納されたフレキシブル基板供給部から、そのフレキシブル基板の位置補正を行う位置補正部まで前記フレキシブル基板を搬送する第１の搬送手段と、
前記位置補正部で位置補正されたフレキシブル基板を、その位置補正部から前記貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送手段とを備え、
前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段は、それぞれ、互いに独立した駆動系によって同期動作を行う構成になされていることを特徴とするフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項２】
前記位置補正部は、前記フレキシブル基板と相似形に形成されてそのフレキシブル基板の外形を規制する外形規制部を備え、その外形規制部によって前記フレキシブル基板の位置を補正することを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項３】
前記外形規制部は、
前記フレキシブル基板より大きい相似形の形状に形成された冶具入口部と、
その冶具入口部から側面がテーパ状に縮小され、前記フレキシブル基板とほぼ同じ大きさの形状に形成された冶具底面部と、
前記冶具入口部に落下して前記テーパ状の側面を滑り落ちた前記フレキシブル基板を真空引きするために、前記冶具底面部に形成された真空吸着口と
を備えていることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項４】
前記貼り付けプレートは、貼り付けプレート搬送用可動ステージの表面に搭載され、
前記貼り付けプレート搬送用可動ステージは、前記貼り付けプレートの所定位置を貫通する位置決めピンを備え、
前記第２の搬送手段から前記貼り付けプレートへ落下した前記フレキシブル基板は、自己に形成された位置決め穴が前記位置決めピンにガイドされて前記貼り付けプレートの表面に配置されることを特徴とする請求項３記載のフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項５】
前記第１の搬送手段は、前記フレキシブル基板供給部から前記位置補正部へ同時に複数個のフレキシブル基板を搬送し、
前記位置補正部は同時に複数個のフレキシブル基板の位置補正を行い、
前記第２の搬送手段は、前記位置補正部から前記貼り付けプレートへ同時に複数個のフレキシブル基板を搬送することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載のフレキシブル基板の貼り付け装置。
【請求項６】
フレキシブル基板を貼り付けプレートに貼り付けるための貼り付け方法であって、
前記フレキシブル基板が収納されたフレキシブル基板供給部から、そのフレキシブル基板の位置補正を行う位置補正部まで前記フレキシブル基板を搬送する第１の搬送工程と、
前記位置補正部で位置補正されたフレキシブル基板を、その位置補正部から前記貼り付けプレートまで搬送する第２の搬送工程とを含み、
前記第１の搬送工程と前記第２の搬送工程は、それぞれ、互いに独立した駆動系によって同期動作を行うことを特徴とするフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項７】
前記第１の搬送工程の終了後、前記位置補正部は、前記フレキシブル基板と相似形に形成されてそのフレキシブル基板の外形を規制する外形規制部によって前記フレキシブル基板の位置を補正することを特徴とする請求項６記載のフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項８】
前記外形規制部が、
前記フレキシブル基板より大きい相似形の形状に形成された冶具入口部へ前記フレキシブル基板を投下する投下工程と、
その冶具入口部から側面がテーパ状に縮小され、前記フレキシブル基板とほぼ同じ大きさの形状に形成された冶具底面部へ前記フレキシブル基板を滑り落とす滑落工程と、
前記冶具底面部へ滑り落ちた前記フレキシブル基板を真空吸着口から真空引きして、そのフレキシブル基板を前記冶具底面部に吸着される吸着工程とによって、
前記フレキシブル基板の位置補正を行うことを特徴とする請求項７記載のフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項９】
前記貼り付けプレートは、貼り付けプレート搬送用可動ステージの表面に搭載され、
前記貼り付けプレート搬送用可動ステージは、前記貼り付けプレートの所定位置を貫通する位置決めピンを備え、
前記第２の搬送工程において前記貼り付けプレートへ落下した前記フレキシブル基板は、自己に形成された位置決め穴が前記位置決めピンにガイドされて前記貼り付けプレートの表面に配置されることを特徴とする請求項８記載のフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項１０】
前記第１の搬送工程において、前記フレキシブル基板供給部から前記位置補正部へ同時に複数個のフレキシブル基板を搬送し、
前記第１の搬送工程の終了後、前記位置補正部が同時に複数個のフレキシブル基板の位置補正を行い、
前記第２の搬送工程において、前記位置補正部から前記貼り付けプレートへ同時に複数個のフレキシブル基板を搬送する
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか一に記載のフレキシブル基板の貼り付け方法。
【請求項１１】
請求項６乃至１０の何れか１項記載のフレキシブル基板の貼り付け方法をコンピュータに実行させるフレキシブル基板の貼り付けプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２７８２２１（Ｐ２０１０−２７８２２１Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２９０８６（Ｐ２００９−１２９０８６）
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
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